【正文】 %后，采區(qū)的回采率計(jì)算如下：采區(qū)回采率=（采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量采區(qū)永久煤柱及損失）/采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量包括采區(qū)范圍內(nèi)的資源儲(chǔ)量，采區(qū)永久煤柱包括順槽煤柱和采區(qū)邊界煤柱，損失包括初采和末采以及開采過程中留在采空區(qū)的浮煤。％，大于80％，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存情況、開采技術(shù)條件及選定的采煤設(shè)備性能，結(jié)合本地區(qū)地方煤礦技術(shù)管理和礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力等因素，確定4號(hào)煤層工作面長(zhǎng)度為150m。設(shè)計(jì)確定回采工作面工作制度為“四六”制，工作面作業(yè)形式為三采一準(zhǔn)，采煤班每采兩刀煤，日循環(huán)次數(shù)為9次。回采工作面年推進(jìn)度計(jì)算：年推進(jìn)度=循環(huán)進(jìn)度日循環(huán)次數(shù)設(shè)計(jì)年工作日循環(huán)系數(shù)；式中：設(shè)計(jì)年工作日為330d，則： 綜采工作面年推進(jìn)度＝9330＝1514m四、回采工作面生產(chǎn)能力計(jì)算 4號(hào)煤年產(chǎn)量：Q3=Lhatγcφ式中：L——回采工作面長(zhǎng)度，150m h——設(shè)計(jì)采高， a——日進(jìn)度， t——年工作日，330d φ——正規(guī)循環(huán)系數(shù)， γ——原煤容重， c——工作面回采率，中厚煤層取95%代入已知參數(shù)得：Q3=Lhatγcφ =150m3301. 495% =掘進(jìn)出煤按日產(chǎn)工作面產(chǎn)量10%考慮，一個(gè)工作面配備兩個(gè)掘進(jìn)面臨考慮Q3′= Q310% = 9萬t/aQ= Q3+ Q3′=+ 9萬t/a = 可以滿足礦井改擴(kuò)建設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a的要求。二、采區(qū)布置（一）采區(qū)巷道布置1. 采區(qū)數(shù)目根據(jù)井田開拓部署，本礦井布置兩個(gè)采區(qū)，在采區(qū)內(nèi)布置1個(gè)綜采工作面和2個(gè)煤巷綜掘面。為保證工作面的正常銜接，考慮1個(gè)綜采備用工作面。2. 采區(qū)巷道布置盤區(qū)巷道布置方案一：將開采水平設(shè)置在10 號(hào)煤層中聯(lián)合開采4號(hào)6號(hào)和10號(hào)煤層的方式對(duì)井田進(jìn)行開采，即將運(yùn)輸大巷和軌道大巷布置在10號(hào)煤層中，將回風(fēng)大巷布置在4號(hào)煤層中，運(yùn)輸和軌道順槽布置在4號(hào)煤層中，工作面運(yùn)輸順槽與10號(hào)煤運(yùn)輸巷搭接，回風(fēng)順槽與4煤回風(fēng)巷搭接，形成盤區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等系統(tǒng)。工作面長(zhǎng)度為150m。采用下行式開采，即4號(hào)煤層采完之后，再采6號(hào)和10號(hào)煤層。采用一盤區(qū)一工作面的帶區(qū)準(zhǔn)備方式，軌道大巷掘至一定位置后,掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)行人斜巷和材料運(yùn)輸斜巷至4號(hào)煤層，并采用雙巷掘進(jìn)運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，同樣再掘進(jìn)運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，至采區(qū)邊界時(shí),開切眼貫通運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，運(yùn)輸順槽連通運(yùn)輸大巷，用軌道大巷和運(yùn)輸大巷同時(shí)進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)順槽連通回風(fēng)大巷和軌道大巷。由軌道順槽回風(fēng)，煤炭通過運(yùn)輸順槽和運(yùn)輸大巷之間的斜巷進(jìn)入運(yùn)輸大巷，安裝工作面設(shè)備后可進(jìn)行工作面的回采。盤區(qū)巷道布置方案二：將開采水平設(shè)置在10 號(hào)煤層中聯(lián)合開采4號(hào)6號(hào)和10號(hào)煤層的方式對(duì)井田進(jìn)行開采，即將運(yùn)輸大巷和軌道大巷布置在10號(hào)煤層中，將回風(fēng)大巷布置在4號(hào)煤層中，采用下行式開采，即4號(hào)煤層采完之后，再采6號(hào)和10號(hào)煤層。采用一盤區(qū)一工作面的帶區(qū)準(zhǔn)備方式，軌道大巷掘至一定位置后,掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)行人斜巷和材料運(yùn)輸斜巷至4號(hào)煤層，并采用雙巷掘進(jìn)運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，同樣再掘進(jìn)運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，至采區(qū)邊界時(shí),開切眼貫通運(yùn)輸順槽和回風(fēng)順槽，軌道大巷和運(yùn)輸大巷與軌道順槽相連，進(jìn)風(fēng)。運(yùn)輸順槽同運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷相連，回風(fēng)。工作面煤炭通過溜煤眼溜入運(yùn)輸大巷。安裝工作面設(shè)備后可進(jìn)行工作面的回采。（詳見盤區(qū)巷道布置平面圖621和剖面圖622）:方案一：巷道工程量小，通過一段斜巷使運(yùn)輸順槽和運(yùn)輸大巷連接，施工容易，使運(yùn)輸更加容易，生產(chǎn)更加安全；大巷需求長(zhǎng)度短，投產(chǎn)快，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。方案二：每個(gè)工作面單獨(dú)用一個(gè)溜煤眼，加大了工程量，生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，每個(gè)工作面多打一條進(jìn)風(fēng)行人斜巷。多打一條回風(fēng)平巷，施工復(fù)雜。：掘進(jìn)費(fèi)用：方案一巷道少，工程量小，投資少，方案二，較一方案，多打溜煤眼，回風(fēng)平巷，巷道工程量大，投資大。 維護(hù)費(fèi)：明顯方案一的維護(hù)費(fèi)用小于方案二的維護(hù)費(fèi)用。經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較后分析，雖然方案一的工程量比較小，煤炭的運(yùn)輸也更加方便，滿足煤礦安全生產(chǎn)的要求，最終選取方案一作為實(shí)施方案。確定的方案一采用雙巷掘進(jìn)的方式掘進(jìn)工作面的運(yùn)輸順槽和軌道順槽,工作面回采時(shí),密閉另一條巷道,采用一進(jìn)一回的通風(fēng)方式，工作面長(zhǎng)度為150m，采高3m。采用傾斜長(zhǎng)壁一次采全高的采煤方法，工作面布置液壓支架，雙滾筒采煤機(jī)，刮板輸送機(jī)，采用綜采設(shè)備開采煤層，雙巷之間保護(hù)煤柱留設(shè)30m。第七章 大巷運(yùn)輸及設(shè)備第一節(jié) 運(yùn)輸方式一、主要運(yùn)輸：由于礦井井型大，需運(yùn)輸系統(tǒng)有較大的運(yùn)輸能力，煤層賦存條件簡(jiǎn)單，為近水平煤層，且運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，故采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。二、輔助運(yùn)輸：人員從副斜井坐人車下井由絞車牽引，在井底車場(chǎng)換乘人車由絞車牽引，送達(dá)各個(gè)工作地點(diǎn)。材料及一般設(shè)備材料平板車裝運(yùn)（砂石等散料用集裝箱盛放）下井，在井底車場(chǎng)由架線式電機(jī)車調(diào)度，進(jìn)入軌道大巷后由絞車牽引到達(dá)工作地點(diǎn)。大件設(shè)備和支架用特制平板車下井，送到工作面和使用地點(diǎn)，用支架鏟運(yùn)車協(xié)助安裝到位。三、運(yùn)輸系統(tǒng)1． 運(yùn)煤系統(tǒng)：回采工作面→運(yùn)輸順槽→運(yùn)輸大巷→主要運(yùn)輸巷→井底煤倉→主斜井→地面掘進(jìn)工作面→掘進(jìn)順槽→運(yùn)輸大巷→主要運(yùn)輸巷→井底煤倉→主斜井→地面 2． 運(yùn)料系統(tǒng)：地面→副斜井→井底車場(chǎng)→主要軌道巷→軌道大巷→軌道順槽→回采工作面地面→副斜井→井底車場(chǎng)→主要軌道巷→軌道大巷→軌道順槽→掘進(jìn)工作面3．人員運(yùn)送系統(tǒng)：地面→副斜井→井底車場(chǎng)→軌道巷→各個(gè)工作地點(diǎn)4． 運(yùn)矸系統(tǒng)：礦井巷道均沿煤層底板掘進(jìn)，礦井投產(chǎn)后，基本產(chǎn)生矸石較少，采用礦車從副斜井運(yùn)到地面。四、設(shè)計(jì)的依據(jù)，即采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸方式。理由如下：1）運(yùn)輸能力大，連續(xù)性強(qiáng)，裝、卸載點(diǎn)集中。2）巷道可隨煤層稍有起伏，適應(yīng)多做煤巷，少開巖巷的情況。3）帶式輸送機(jī)不僅可實(shí)現(xiàn)煤炭運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)化、控制的集中化和自動(dòng)化，而且有生產(chǎn)均衡，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少、安全度高等優(yōu)點(diǎn)。4）主、輔運(yùn)輸互不干擾，可提高輔助運(yùn)輸?shù)男屎退俣取?）能保證機(jī)械化工作面的連續(xù)生產(chǎn)，提高機(jī)械利用率，提高產(chǎn)量，降低成本。2井下輔助運(yùn)輸井下輔助運(yùn)輸方式同原設(shè)計(jì)，即采用井下輔助運(yùn)輸選用JD55型調(diào)度絞車牽引礦車。軌道大巷鋪設(shè)軌道，軌距為600mm，軌型為30kg/m。第二節(jié) 設(shè)備選型一、 礦車選型設(shè)計(jì)采用固定式礦車運(yùn)輸散料和矸石，材料及設(shè)備采用礦用材料車和平板車運(yùn)輸。二、 各類礦車數(shù)量根據(jù)開拓及井下開采布置，運(yùn)煤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)膠帶化，礦車僅限于輔助運(yùn)輸。井下軌道運(yùn)輸選用1t標(biāo)準(zhǔn)礦車和1t材料車，1t平板車。礦用車輛規(guī)格見表721。本礦達(dá)產(chǎn)時(shí)固定礦車數(shù)量見表722。表721 礦車規(guī)格特征表序號(hào)名 稱型 號(hào)容積(m3)名義載重(t)最大載重(t)軌距(mm)軸距(mm)外形尺寸(mm)(長(zhǎng)寬高)數(shù)量（個(gè)）自重11t固定礦車6005502000880115037592212t平板車MP126126001100344012303464105731t材料車MC16B60055020008801150951541t平板車MP16A6005502000880410946453t平板車MPC3660011002400105041545306斜井人車XRC106/560045501036145043800表722 礦井達(dá)到生產(chǎn)能力時(shí)各類礦車數(shù)量表名 稱型號(hào)生產(chǎn)使用數(shù)量1t固定礦車3712t平板車MP12643t平板車MPC3691t平板車MP16A91t材料車MC16A9人車XRC106/53合計(jì)71三、煤炭運(yùn)輸設(shè)備選型根據(jù)井田開拓布置，井下運(yùn)輸巷裝設(shè)的帶式輸送機(jī)，布置在10號(hào)煤的帶式輸送機(jī)，對(duì)帶式輸送機(jī)計(jì)算選型。 礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為90萬t/a。工作制度：每年330天；原煤松散密度γ＝179。，煤的粒度0～300㎜。根據(jù)采煤機(jī)的最大小時(shí)采煤量Q＝449t/h，取井下帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)輸送能力Q＝449t/h。帶速V＝，帶寬B=1000mm。2. 設(shè)計(jì)計(jì)算如下：（2）10煤運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī):α＝5176。，L＝1000m；B=1000mm， V＝，N=160kW，PVG整芯帶800S1000PVG。初定設(shè)計(jì)參數(shù)上托棍間距為1200mm，下托棍間距為3000mm，托棍槽角為35176。托棍棍經(jīng)133mm，導(dǎo)料槽長(zhǎng)度4000mm，，托棍前傾1176。23′。1)核算輸送機(jī)能力由公式 Q＝由α＝45176。 查的 θ＝25176。 S＝根據(jù)α＝0176。，查的k＝1所以Q＝1055t/h≥713t/h，滿足要求2)根據(jù)原煤粒度核算輸送機(jī)帶寬根據(jù) 公式 B≥2a＋B＝（2300＋200）mm＝800mm＜1000mm輸送機(jī)帶寬能滿足輸送300mm粒度原煤要求。3)計(jì)算圓周驅(qū)動(dòng)力和傳動(dòng)功率各種參數(shù)的確定選膠帶：上托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：q′＝下托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量： q″＝托輥?zhàn)枇ο禂?shù)：ω＝膠帶每米荷重：q＝ Q/＝膠帶每米自重：q0＝空載運(yùn)行阻力計(jì)算上分支運(yùn)行阻力： F1＝（q＋ q0＋q′）ωgLh＝3574N下分支運(yùn)行阻力： F2＝（q0＋ q″）ωgLh＝2155N物料提升阻力： F3=qHg＝0N附加阻力F′＝F1′+F2′+F3′+ F4′A. 清掃阻力：F1′＝1200NB. 導(dǎo)料攔板阻力：F2′＝0NC. 進(jìn)料處使物料加速阻力：F3′＝＝0ND．繞過滾筒阻力及其附加功率 F4′＝F4（1）′＋F4（2）′＋F4（3）′＋F4（4）′＝1568N F4（1）′＝17058＝F4（2）′＝600 NF4（3）′＝400 N F4（4）′＝500 NF′＝F1′+F2′+F3′+ F4′＝2768N總運(yùn)行阻力： F空＝F1＋F2－F3 + F′＝8497N有載運(yùn)行阻力計(jì)算上分支運(yùn)行阻力： F1＝（q＋ q0＋q′）ωgLh＝12421N下分支運(yùn)行阻力： F2＝（q0＋ q″）ωgLh＝2155N物料提升阻力： F3=qHg＝38625N附加阻力F′＝F1′+F2′+F3′+ F4′：F1′＝1200N：F2′＝337N：F3′＝＝253ND．繞過滾筒阻力及其附加功率 F4′＝F4（1）′＋F4（2）′＋F4（3）′＋F4（4）′＝3372N F4（1）′＝46800＝1872NF4（2）′＝600 NF4（3）′＝400 N F4（4）′＝500 NF′＝F1′+F2′+F3′+ F4′＝5162N總運(yùn)行阻力： F有＝F1＋F2－F3 + F′＝18887N根據(jù)空載與有載做比較︳F空 ︳≤︳F有︳，故設(shè)計(jì)按有載計(jì)算。電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算傳動(dòng)滾筒軸功率： N0＝Fv=18887＝48kW電動(dòng)機(jī)功率： N＝N0＝選用電動(dòng)機(jī)功率N=75kW。：本帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒包角取210176。,在傳動(dòng)滾筒趨入點(diǎn)的張力S1最大，在下分支中最小張力為S3 ，在上分支中最小張力為S4。1) 不打滑校核按最小張力S/0＝14kN，取尾滾筒膠帶預(yù)拉緊力S3＝S4＝14000NS1＝S4－F1＋F3＋q0Hg＝S2＝S1－F＝S1/ S2＝＝＜eμα＝3 通過2) 膠帶安全系數(shù)校核m＝680/＝17＞12 符合要求3) 下分支允許撓度校核 按下分支允許撓度2%查表，下分支允許最小張力S/0＝6kNSˊ＝10kN 14kN＞ Sˊ＝10kN 通過4) 制動(dòng)力的驗(yàn)算及驗(yàn)算制動(dòng)器的選擇制動(dòng)力計(jì)算 由公式 FBmax≥（FFmax－FHmax）FFmax＝gqH＝38624FHmax＝fLg｛q′＋q″＋（q＋ 2q0）cosα｝＝14580NFBmax≥24044＝36066 N 由Mz＝FFmaxr/i計(jì)算制動(dòng)器力矩。查傳動(dòng)滾筒型譜表，確定滾筒直徑為800mm，型號(hào)為DTⅡ（A）100A307Y（Z）；所以r＝。因YB280S4同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，計(jì)算的總傳動(dòng)比I＝40。采用液力制動(dòng)器，因液力制動(dòng)器裝在減速器的高速軸，所以i＝40。Mz＝FFmaxr/i＝故選液力制動(dòng)器YWZ5315/500。經(jīng)驗(yàn)算：已有帶式輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率160kW偏大，需更換驅(qū)動(dòng)裝置。技術(shù)參數(shù)如下：膠帶寬度：B=1000mm膠帶速度：v=膠帶運(yùn)量：Q＝713t/h膠帶強(qiáng)度：800S1000PVG 阻燃防靜電電動(dòng)機(jī)：YB280S4 N=75kW 一臺(tái)減速器： 一臺(tái)液力偶合器：YOXⅡZ450 一臺(tái)制動(dòng)器：YWZ5315/500 一臺(tái)ZYL400自控液壓拉緊裝置 N＝4kW 。帶式輸送機(jī)控制采用微機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)有跑偏、打滑、斷帶、沿線急停、溫度、煙霧等帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置及信號(hào)裝置。: α＝0176。，L＝95m。1）各種參數(shù)的確定